基于动觉智能图式足球机器人运动控制
【摘要】:
机器人足球是一个新兴的交叉学科,涉及机器人学、智能控制和人工生命等多个领域。机器人足球系统本身是一个多机器人协作自治系统,它为理论研究和模型测试提供了一个标准实验平台。
本文基于动觉智能图式的仿人智能控制理论,采用了两种机器人足球系统(RoboCup中型足球机器人系统和FIRA MiroSot小型足球机器人系统)对两轮轮式机器人的运动控制进行研究。针对足球机器人运动控制系统的设计实现,主要进行了如下研究工作:
①应用基于动觉智能图式的仿人智能控制理论(SMIS-HSIC理论),从建立感知-关联-运动图式的角度,完成了足球机器人运动控制系统分层递阶的总体设计。
②基于感知图式的理念,建立了足球机器人的全景、前向视觉系统和里程计系统的定性定量模型;特别针对单目视觉定位,提出了一种完整的坐标变换模型和一种新型的基于进化计算的模型参数辩识方法,解决了机器人感知系统模型的精确辨识问题。
③采用机理建模和仿人智能控制的“类等效”模型简化,建立了足球机器人运动执行系统的一种新型非线性状态空间模型,并以该模型为基础建立了用于机器人基本运动控制设计的仿真研究平台。
④提出了基于运动约束和几何约束的移动机器人基本运动构成方法,并对具有非完整性约束的两轮轮式机器人设计了一组基本运动控制的运动图式;特别对其中的点镇定控制提出了基于分段比例和基于轮速增量的SMIS-HSIC控制算法。
⑤从关联的基本形式出发,提出了多种具体关联结构,设计了足球机器人包括感知图式和运动图式间的各类关联,完成了对基本运动控制的选择和时空规划,解决了单个足球机器人运动控制决策问题。
⑥将多机器人协调视为更高阶的关联,提出了基于意图的多机器人协调机制,将意图作为基本的协调信息引入到单个足球机器人的运动控制决策中,实现了足球机器人的多机器人协调控制。
通过上述工作,本文针对足球机器人系统这一多传感器、多控制量、非线性、强干扰、协作对抗环境下的复杂系统运动控制问题,基于动觉智能图式的仿人智能控制理论,设计实现了实际系统的运动控制。通过对实际机器人的控制证实了本文运动控制的有效性。
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1 |
石磊;苏丽颖;;机器人运动控制的两种模型[J];微计算机信息;2007年25期 |
2 |
严诚;马宏亮;;果实采摘机器人运动控制的研究[J];微计算机信息;2008年26期 |
3 |
魏春梅;宋庭新;;基于Web Service的机器人远程控制系统设计[J];微计算机信息;2006年17期 |
4 |
张莉;王勇;;移动机器人路径跟踪模糊控制系统设计及仿真[J];电子测试;2011年09期 |
5 |
贺鑫元;马书根;李斌;王明辉;;可重构单体机器人动力学分析与控制[J];中国机械工程;2005年21期 |
6 |
苏绍兴;程向娇;;基于S3C2410的移动机器人运动控制系统[J];机电工程;2010年06期 |
7 |
杨世强;傅卫平;李德信;;基于行为竞争的智能机器人动态导航方法研究[J];西安理工大学学报;2008年03期 |
8 |
杨磊;孙汉旭;贾庆轩;叶平;史国振;;基于PCI的机器人运动控制平台的开发[J];机电产品开发与创新;2006年01期 |
9 |
王瑞芳;徐方;;研磨抛光机器人运动控制器设计与研究[J];微计算机信息;2007年26期 |
10 |
姜军;龙毅;李海南;王卓然;张华;;一种面向任务的机器人运动控制辅助开发平台的设计与实现[J];机器人技术与应用;2009年05期 |
11 |
王姮,吕勇,张华,吴健,胡天链;CPLD在竞赛机器人中的应用[J];西南科技大学学报;2005年02期 |
12 |
张讲社,徐宗本,阮奕文;一类模拟生物复眼几何结构的数据处理方法——方向量子化表示的理论[J];计算机学报;2000年06期 |
13 |
张讲社,徐宗本,阮奕文;一类模拟生物复眼几何结构的数据处理方法——方向量子化表示的应用[J];计算机学报;2000年06期 |
14 |
薛子云;;机器人实践教学课程中C语言程序部分的教学设计[J];时代教育(教育教学);2010年11期 |
15 |
樊玮虹;刘云辉;周东翔;蔡宣平;;基于机器人群的主动传感器网络自组织的运动规划[J];自动化学报;2010年10期 |
16 |
葛景国;汤阳;李启航;;柔性机器人弧焊工作站的设计[J];金属加工(热加工);2010年22期 |
17 |
刘成良,张凯,付庄,曹其新,殷跃红;神经网络在机器人运动控制中的应用研究[J];机械科学与技术;2003年02期 |
18 |
田新诚,于金鹏,马玉梅,彭勃;HCTL-2020解码器及其在多关节机器人运动控制中的应用[J];机电一体化;2005年01期 |
19 |
梁莹林;;基于模糊控制的自主移动机器人系统设计[J];实验科学与技术;2006年S1期 |
20 |
查智;;水下机器人运动控制中的仿人智能控制策略[J];重庆理工大学学报(自然科学版);2010年03期 |
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